Искусственное сердце Советский патент 1989 года по МПК A61M1/10 

ел

о с

N

00

зователь 6, управляемый переключатель 7, генератор импульсов 8, радиочастотный генератор 9, усилитель 10 радиосигнала, детектор 11, одновйб- ратор.12, триггер 13, интегратор 14, дифференциругаций усилитель 15, компаратор 16, генератор сердечного цикла 17, широтно-импульсные модуляторы 18 и 19 и коммутатор 20. Ультразвуковой преобразователь 6 поочередно по ; сигналам от генератора, импульсов 8 подключается то к выходу радиочастот- 1ного генератора 9, то ко входу усипи- 1 теля 10. В первом случае преобразова- |тель 6 излучает ультразвуковой сигнал, а во втором случае преобразователь 6 воспринимает излученный сигнал, отраженный от диафрагмы желудочка. По времени западывания отраженного сигнала определяется положение диафрагмы желудочка. Выделенные

триггером 13 импульсы, скважность которых определяется временем запазды- вания отраженного сигнала, при помощи интегратора 14 преобразуются в аналоговый сигнал, амплитуда которого однозначно связана с положением диафрагмы желудочка. Этот сигнап дифференцируется дифференцирующим усилителем 15. Нулевые значения полученного сигнала, поступающего на вход компаратора 16, соответствуют крайним положениям диафрагмы желудочка. С компаратора 16 сигнал конечного положения диафрагмы желудочка поступает на вход генератора сердечного цикла 17 и синхронизирует его работу. Генератор сердечного цикла -17 поочередно включает широтно-импульсные модуляторы 18 и 19, -которые управляют электрогидравлическим приводом 3, 3 ил.

Изобретение относится к -области медицинской техники, а именно к насосам крови, и предназначено для замены насосной функции сердца. Цель изобретения - повышение надежности и увеличение времени непрерывной работы искусственного сердца. Устройство содержит искусственные желудочки 1 и 2 диафрагменного типа, электрогидравлический привод 3, датчики давления 4 и 5, ультразвуковой преобра

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к насосам крови, и предназначено для замены насосной функции сердца.

Цель изобретения - повьшение на- дежности и увеличение времени непрерывной работы- искусственного сердца .

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы напряжений.

Искусственное сердце содержит искусственные желудочки 1 и 2 диафраг- менного типа, электрогидравлический привод 3, датчики Давления 4 и 5, ультразвуковой преобразователь 6, управляемый переключатель 7, генератор 8 импульсов, радиочастотный генератор 9, усилитель 10 .радиосигнала, детектор 11, одновибратор 12, тригге 13, интегратор 14, дифференцирующий усилитель 15„ компаратор 16, генератор 17 сердечного цикла, широтно-импульсные модуляторы 18 и 19, коммутатор 20.

Искусственное сердце работает следующим образом.

Радиочастотный генератор 9 вырабатывает сигнал с частотой 1 МГц, который поступает на второй вход

0

5

0

5

управляемого переключателя 7. При положительном напряжении на выходе генератора 8 импульсов управляемый переключатель 7 соединяет выход радиочастотного генератора 9 с ультразвуковым преобразователем 6, который излучает ультразвуковые импульсы. При отрицательном напряжении на выходе генератора 8 импульсов ультразвуковой преобразователь 6 через управляемый переключатель 7 соединяется со входом усилителя 10 радиосигнала. В момент tj преобразователь 6 воспринимает отраженньш от диафрагмы желудочка сигнап, который бьш излучен ультразвуковым преобразователем 6 (фиг.2а, б). Принятый ультразвуковым преобразователем 6 сигнал усиливается усилителем 10 и детектируется детектором 11 (фиг. 2г). Положение диафрагмы желудочка однозначно определяется по BpPMerfH запаздывания, отраженного от диафрагмы сигнала. Для преобразования времени запаздывания отраженного сигнала в напряжение служит триггер 13 с интегратором 14. Триггер 13 устанавливается в состояние 1 положительным фронтом сигнала с детектора 11. В состояние О триггер 13 перево31450828

дится положительным фронтом сигнала с одновибратора 12 (фиг. 2д). Одно- вибратор 12 запускается задним фронтом импульса с генератора 8 и вырабатывает короткий отрицательньй импульс (фиг, 2в), длительность которого должна быть достаточной для того, чтобы предотвратить прохождение сигнала с Генератора 9 на второй вход триггера и в момент переключения управляемого переключателя 7. Среднее значение напряжения на выходе триггера 13, выделенное интегратором 14, дает информацию о положении диафрагмы в же- g

среднего тока через двигатель привода. Формула изобретени

лудочке 1, а, учитывая, что в приводе 3 и соединяющих трубопроводах содержится ПОСТОЯННЫЙ объем рабочей жидкости, то и о положении диафрагмы в желудочке 2. Постоянная времени интегратора 14 выбрана равной 0,2 с. Так как диафрагма желудочка меняет свое положение, то сигнал на выходе интегратора 14 будет иметь вид, изображенный на фиг. За. Крайние положения диафрагмы соответствуют минимумам и максимумам этого напряжения. Для их регистрации схема содержит дифференцирующий усилитель 15, нулевое напряжение на выходе которого соответствует экстремумам напряжения на интеграторе 14. Компаратор 16 переключается в моменты нулевого напряжения на выходе дифференцирующего усилителя 15. С компаратора 16 сигИскусственное сердце, содержаще Искусственные желудочки диафрагмен ного типа, электрогидравлический п вод, датчики давления, датчики пол 10 жения диафрагмы и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и уве чения времени непрерывной работы, датчики положения диафрагмы выполн ны в виде ультразвукового преобраз вателя, блок управления содержит г нератор импульсов, управляемый пер ключатель, радиочастотный генератор усилитель радиосигнала, детектор, о новибратор, первый и второй широтн импульсные модуляторы, коммутатор и последовательно соединенные триг гер, интегратор, дифференцирующий усилитель, компаратор и генератор 25 сердечного цикла, при этом один из выводов управляемого переключателя является входом-выходом блока управ ления и соединен с ультразвуковым преобразователем, выход генератора импульса соедин ен с входом одновибратора и первым входом управляемого переключателя, выход одновибратора соединен с первым входом триггера, выход радиочастотного генератора со динен с вторым входом управляемого

30

40

. iV .4.

нал поступает на генератор 17 сердеч- 35 переключателя и с первыми входами ного цикла и синхронизирует его рабо- широтно-импульсньпс модуляторов выту. Таким образом, переключение ге-

нератора 17 сердечного цикла происходит по сигналу от ультразвукового преобразователя 6. Если по каким-либо причинам этот сигнал отсутствует то генератор 17 сердечного цикла переключается самопроизвольно с частотой 50 импульсов в минуту. Генератор

17сердечного цикла поочередно включает широтно-1- мпульсные модуляторы

18и 19 таким образом, чтобы широтно45

импульсный модулятор 18 управлял оборотами двигателя привода при нагнетании рабочей жидкости в желудочек 50 1,, а широтно-импульсный модулятор 19 - в- желудочек 2. При повьшении давления крови вьше нормы, например, в желудочке 1 по сигналу с датчика

ход управляемого переключателя соединен с входом усилителя радиосигнала, выход которого соединен с входом детектора, выход детектора соединен с вторым входом триггера, первый и второй выходы генератора сердечного цикла соединены с вторыми входами со ответственно первого и второго широт но-импульсных модуляторов, выходы первого и второго широтно-импульсны модуляторов соединены соответственно с первым и вторым входами коммутатора, выход которого является выходом блока управления и соединен с электрогидравлическим приводом, а датчики давления соединены с третьими входами широтно-импульсных модуляторов, причем третьи входы первого

- -....ж .4/i-wx3, njHUHCM третьи входы первого

4 давления широтно-импульсньй модуля- 55 и второго широтно-импульсных модулятор 18 увеличивает скважность импуль- торов являются соответственно первым сов, что соответствует уменьшению ,и вторым входами блока управления

среднего тока через двигатель привода. Формула изобретени

Искусственное сердце, содержащее Искусственные желудочки диафрагмен- ного типа, электрогидравлический привод, датчики давления, датчики поло- 10 жения диафрагмы и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения времени непрерывной работы, датчики положения диафрагмы выполнены в виде ультразвукового преобразователя, блок управления содержит генератор импульсов, управляемый переключатель, радиочастотный генератор, усилитель радиосигнала, детектор, од- новибратор, первый и второй широтно- импульсные модуляторы, коммутатор и последовательно соединенные триггер, интегратор, дифференцирующий усилитель, компаратор и генератор 5 сердечного цикла, при этом один из выводов управляемого переключателя является входом-выходом блока управления и соединен с ультразвуковым преобразователем, выход генератора импульса соедин ен с входом одновибратора и первым входом управляемого переключателя, выход одновибратора соединен с первым входом триггера, выход радиочастотного генератора соединен с вторым входом управляемого

0

5 переключателя и с первыми входами широтно-импульсньпс модуляторов вы0

35 переключателя и с первыми входами широтно-импульсньпс модуляторов вы

5

0

ход управляемого переключателя соединен с входом усилителя радиосигнала, выход которого соединен с входом детектора, выход детектора соединен с вторым входом триггера, первый и второй выходы генератора сердечного цикла соединены с вторыми входами соответственно первого и второго широт- но-импульсных модуляторов, выходы первого и второго широтно-импульсных модуляторов соединены соответственно с первым и вторым входами коммутатора, выход которого является выходом блока управления и соединен с электрогидравлическим приводом, а датчики давления соединены с третьими входами широтно-импульсных модуляторов, причем третьи входы первого

.4/i-wx3, njHUHCM третьи входы первого

5 и второго широтно-импульсных модуляторов являются соответственно первым ,и вторым входами блока управления

WfiKO

ff ,Z

«W

, я, ..,

ч

tc

.Фиг.З